Челомей В.Н. - Вибрации в технике. Том 4. Вибрационные процессы и машины

   Вибрации в технике: Справочник. В б-ти т./Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). — М.: Машиностроение, 1981.— Т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э. Э. Лавендела. 1981. 509 с, ил.

   В пер.: 2 р. 50 к.

   В четвертом томе изложены теория вибрационного перемещения материальной точки, реальных деталей, сыпучих и других сред; вопросы проектирования и конструирования вибрационных машин (выбора схемы, расчета упругих элементов, самосинхронизации, особенности расчета резонансных и ударных вибрационных машин и перехода через резонанс). Подробно рассмотрены вибровозбудители, применяемые в современной технике. Приведены основные схемы вибрационных машин, используемых в разных областях народного хозяйства.    Справочник предназначен для инженерно-технических работников, занятых расчетами, проектированием, изготовлением и эксплуатацией объектов современной техники

   ПРЕДИСЛОВИЕ

   Четвертый том справочника посвящен полезному применению вибрации, т. е, вибрационным процессам и машинам. В одних случаях определенные технологические процессы могут быть осуществлены только благодаря использованию вибрации, в других — применение вибрации приводит к значительной интенсификации процессов и повышению качественных показателей. Вибрационные машины и технологические процессы в настоящее время используют практически во всех отраслях народного хозяйства.

   Весьма широки диапазоны размеров и мощностей вибрационных машин, чрезвычайно разнообразны их назначение и конструкция, различны методы и средства возбуждения вибрации. Конструктивные схемы вибрационных машин, как правило, несложны, но для успешной работы необходимо точно определить их параметры, что можно сделать только на основе исследования динамики вибрационных машин и выполняемых ими технологических процессов.

   В первой части тома приведены результаты теоретических исследований вибрационных процессов, представлены их математические модели. Подробно представлено исследование вибрационного транспортирования материальной частицы, более лаконично — вибрационное транспортирование твердых тел, а также поведение сыпучих тел и сплошных сред под действием вибрации. Для этих более сложных (и, естественно, более точных) моделей требуется применять ЭЦВМ. Даны рекомендации, как получить математическое описание процессов, для которых пока не разработаны теоретические модели. Для простейших моделей ставятся и решаются задачи оптимизации, в результате чего определяются идеальные законы движения рабочего органа вибрационной машины, позволяющие судить о том, какую схему машины следует выбрать.

   Динамика вибрационных машин опирается на теорию колебаний линейных (т. 1) и нелинейных (г. 2) систем. Поэтому во второй части тома рассмотрены только специфические вопросы расчета и проектирования вибрационных машин, в том числе синтез необходимого поля вибрации, динамическое управление вибрацией рабочих органов машин, моделирование удара, расчет вибрационных машин основных классов, защита от их шума.

   В третьей части изложены методы и средства возбуждения вибрации. В соответствии с современным состоянием вибрационной техники большое внимание уделено центробежным и электромагнитным вибровозбудителям. Приведены необходимые сведения также и о вибровозбудителях других типов.

   Принципы действия, конструктивные схемы, диапазоны параметров, рекомендации по выбору принципиальных схем и установлению основных параметров вибрационных машин, а также вопросы автоматизации ударно-вибрационных и резонансных машин рассмотрены в четвертой части В качестве авторов тома были привлечены ведущие специалисты в области вибрационных машин и технологических процессов. В разработке структуры и плана тома, а также в предварительных обсуждениях с авторами содержания отдельных глав значительное участие приняли д-р физ.-мат. наук проф.  И. И. Блехман и канд. техн. наук И. И. Быховский. Большое разнообразие вибрационных машин и процессов, изобилие публикаций по вопросам их разработки, исследования и использования привели к тому, что при создании тома пришлось решать трудную задачу отбора наиболее важного я Необходимого материала

   Редактор тома д-р техн. наук проф. Э. Э. ЛАВЕНДЕЛ

   Часть первая

   ВИБРАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

   Глава I

   ДВИЖЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ ПО ВИБРИРУЮЩЕЙ ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ

   1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

   Закономерности движения частицы, идеализируемой в виде материальной точки, по вибрирующей шероховатой поверхности представляют самостоятельный интерес для теории вибротранспортирования и вибросепарации отдельных тел малых размеров. Эти закономерности интересны также и для теории многих более сложных процессов (см гл. IX т. 2 справочника), например вибрационного разделения сыпучих смесей, вибротранспортирования и сепарации твердых или упругих тел конечных размеров, а также слоя сыпучего материала, вибрационного погружения свай, движения вибрационных экипажей и т. п. Дифференциальные уравнения движения частицы по вибрирующей шероховатой поверхности играют в теории указанных процессов почти столь же фундаментальную роль, что и уравнение движения маятника в общей теории колебаний.

   Рассматриваемому кругу вопросов посвящена обширная научная и патентная литература. Приведенный в списке литературы далеко не полный перечень содержит лишь названия публикаций, либо непосредственно связанных с излагаемыми результатами, либо являющихся основными вехами, по которым можно проследить развитие проблемы. Первые исследования принадлежат Г Линднеру [47] и Н. Е. Жуковскому [21]. Обзор работ по состоянию на 1963 г. приведен в книге [6]. Приводимые ниже результаты относятся к случаю, когда вибрирующая поверхность является плоской и совершает поступательные колебания, а поле задаваемых сил, действующих на частицу, однородно и, в частности, представляет собой поле силы тяжести. Эти результаты, однако, могут быть использованы и в общем случае, если перемещение частицы по поверхности за период колебаний мало по сравнению с радиусами кривизны поверхности, а также с расстояниями, на которых траектории колебаний и задаваемые силы претерпевают сколько-нибудь существенные изменения. При указанных условиях переменность вдоль траектории движения частицы поля задаваемых сил, поля траектории колебаний и ориентации элемента поверхности, на котором находится частица, может быть учтена в окончательных результатах чисто параметрически; малыми обычно оказываются и кориолисовы силы при наличии поворотных колебаний поверхности.